現(xiàn)在流行的串行時(shí)鐘電路很多,如DS1302、 DS1307、PCF8485等。這些電路的接口簡單、價(jià)格低廉、使用方便,被廣泛地采用。本文介紹的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302是DALLAS公司的一種具有涓細(xì)電流充電能力的電路,主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸,可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能,并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32.768kHz晶振。那么時(shí)鐘芯片到底有哪些?實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片選型是什么我們一起來看下。
時(shí)鐘芯片有哪些?
1、并行接口
MAXIM-DALLASDS12C887系列,現(xiàn)在已經(jīng)衍生出很多型號(hào)了。
主要是幾個(gè)大廠MAXIM-DALLAS,PHILIPS,日本精工?,F(xiàn)在很多常見的rtc芯片國內(nèi)都有仿制的,價(jià)格還是不錯(cuò)的。要求不高的地方用還是不錯(cuò)的。
很多常見的型號(hào)在這里都能找到相對(duì)應(yīng)的型號(hào),包括ds1302,ds1307,ds1337,pcf8563
2、串行接口
1)I2C接口
Phlilps的PCF8563,PCF8583
EPSON的RX8025內(nèi)置晶振,誤差小。比較不錯(cuò)
MAXIM-DALLAS的DS1307
RICOH的RS5C372,國內(nèi)的貝嶺仿制型號(hào)BL5372
日本精工的S-35390
Intersil的X1288
2)三線接口
MAXIM-DALLAS的DS1305,DS1302,其中DS1302國內(nèi)有相關(guān)的仿制產(chǎn)品,PTI的仿制型號(hào)是PT7C4302。
***合泰的HT1380,HT1381
實(shí)時(shí)時(shí)鐘,是單片機(jī)計(jì)時(shí)的時(shí)鐘或獨(dú)立的可被單片機(jī)訪問的時(shí)鐘。它可以外部擴(kuò)展芯片得到,如1302,1307,12887,3130,12020,m41t81,6902,8025。有并口有串口,有帶電池自己玩,有外部供電,看實(shí)際需要設(shè)計(jì)。這些時(shí)鐘無一例外地用到了32768Hz。這是因?yàn)樗鼈冇昧送粋€(gè)計(jì)時(shí)IC核、低頻功耗更低、更容易校表和1Hz計(jì)時(shí)精密實(shí)現(xiàn)。大伙在該基礎(chǔ)上做了不同的文章,有的搞點(diǎn)穩(wěn)定晶振放里面,有的搞點(diǎn)備電方案,有的接口不同,有的搞點(diǎn)萬年歷,有的搞點(diǎn)報(bào)警,有的……
3)還有可能你提到的(可能就是430系列單片機(jī)),內(nèi)部集成了RTC這個(gè)模塊,要求外面接32768Hz。這樣就可以獨(dú)立地計(jì)時(shí),單片機(jī)睡覺了也和它的時(shí)間管理無關(guān),低成本實(shí)時(shí)方案。
時(shí)鐘芯片結(jié)構(gòu)(以DS1302為例)
在DS1302的引腳排列,其中Vcc1為后備電源,VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下,也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+0.2V時(shí),Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí),DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源,外接32.768kHz晶振。RST是復(fù)位/片選線,通過把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能:首先,RST接通控制邏輯,允許地址/命令序列送入移位寄存器;其次,RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí),所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化,允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平,則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送,I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí),在Vcc≥2.5V之前,RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí),才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向),后面有詳細(xì)說明。SCLK始終是輸入端。
時(shí)鐘芯片工作原理(以DS1302為例)
控制字節(jié)
DS1302的控制字符表示??刂谱止?jié)的最高有效位(位7)必須是邏輯1,如果它為0,則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302中,位6如果為0,則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù),為1表示存取RAM數(shù)據(jù);位5至位1指示操作單元的地址;最低有效位(位0)如為0表示要進(jìn)行寫操作,為1表示進(jìn)行讀操作,控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。
輸入輸出
在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí),數(shù)據(jù)被寫入DS1302,數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣,在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù),讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位到高位7。
寄存器
DS1302有12個(gè)寄存器,其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān),存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式,其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見表1。
此外,DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類:一類是單個(gè)RAM單元,共31個(gè),每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8位的字節(jié),其命令控制字為C0H~FDH,其中奇數(shù)為讀操作,偶數(shù)為寫操作;另一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器,此方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個(gè)字節(jié),命令控制字為FEH(寫)、FFH(讀)。
時(shí)鐘芯片布線
1.將晶振盡量靠近X1,X2引|腳。保持RTC和晶振之間的距離盡量小,以減少天線長度來,從而降低噪聲的接收。
2.保持晶振Pad和連接1,X2的線寬盡可能的小。Pad和線寬越大,越容易接收鄰近的噪聲信號(hào)
3.在晶振周圍設(shè)置保護(hù)環(huán)(保護(hù)環(huán)接地)。它將保護(hù)晶振相對(duì)于噪聲信號(hào)獨(dú)立
4.盡量不要讓其他層的信號(hào)直接從晶振或連接X1,X2的信號(hào)線下穿過。相對(duì)于板上其他信號(hào)越獨(dú)立,晶振越不容易接收到噪聲信號(hào)。任何信號(hào)線和X1,X2之間的信號(hào)線必須保證最少0.200英寸的距離。RTC應(yīng)該與任何產(chǎn)生電磁信號(hào)(EMR)的元件隔離,特別是離散的和模塊化的RTC。
5.在晶振的正下方的層設(shè)置一塊地(groundplane)十分有幫助。它有助于晶振與其他層的層間隔離。注意地只用設(shè)置在晶振的周圍而不用覆蓋整塊板,并且最好不要超出保護(hù)環(huán)的范圍。
時(shí)鐘芯片的作用
第一,時(shí)鐘芯片具有顯示時(shí)間與記錄時(shí)間的功能作用。
第二,時(shí)鐘芯片具有鬧鈴作用。
第三,時(shí)鐘芯片具有數(shù)據(jù)記錄作用。
第四,時(shí)鐘芯片具有數(shù)據(jù)斷電保護(hù)作用。
第五,時(shí)鐘芯片具有很好的檢測(cè)功能。
評(píng)論
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